生物工業(yè)下游技術(shù)第七章反膠團(tuán)萃取法

1、生物工業(yè)下游技術(shù)第七章反膠團(tuán)萃取法2 隨著基因工程和細(xì)胞工程的發(fā)展，盡隨著基因工程和細(xì)胞工程的發(fā)展，盡管傳統(tǒng)的分離方法管傳統(tǒng)的分離方法( (如溶劑萃取技術(shù)如溶劑萃取技術(shù)) )已在已在抗生素等物質(zhì)的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，并顯示抗生素等物質(zhì)的生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，并顯示出優(yōu)良的分離性能，但它卻難以應(yīng)用于蛋出優(yōu)良的分離性能，但它卻難以應(yīng)用于蛋白質(zhì)的提取和分離。白質(zhì)的提取和分離。4 其主要原因有兩個(gè)：一是被分離對(duì)象其主要原因有兩個(gè)：一是被分離對(duì)象蛋白質(zhì)等在蛋白質(zhì)等在40-5040-50便不穩(wěn)定，開始變性，便不穩(wěn)定，開始變性，而且絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都不溶于有機(jī)溶劑，而且絕大多數(shù)蛋白質(zhì)都不溶于有機(jī)溶劑，若使蛋白質(zhì)與有機(jī)溶

2、劑接觸，也會(huì)引起若使蛋白質(zhì)與有機(jī)溶劑接觸，也會(huì)引起蛋白質(zhì)的變性；二是萃取劑問題，蛋白蛋白質(zhì)的變性；二是萃取劑問題，蛋白質(zhì)分子表面帶有許多電荷，普通的離子質(zhì)分子表面帶有許多電荷，普通的離子締合型萃取劑很難奏效。締合型萃取劑很難奏效。 因此研究和開發(fā)易于工業(yè)化的、高效的因此研究和開發(fā)易于工業(yè)化的、高效的生化物質(zhì)分離方法己成為當(dāng)務(wù)之急。反膠束生化物質(zhì)分離方法己成為當(dāng)務(wù)之急。反膠束萃取法就是在這一背景下發(fā)展起來的一種新萃取法就是在這一背景下發(fā)展起來的一種新型分離技術(shù)。型分離技術(shù)。5 反膠團(tuán)溶液的概念：反膠團(tuán)溶液的概念：反膠團(tuán)溶液是透反膠團(tuán)溶液是透明的、熱力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)。反膠團(tuán)是明的、熱力學(xué)穩(wěn)定的系統(tǒng)。

3、反膠團(tuán)是兩兩性表面活性劑性表面活性劑分散于分散于非極性有機(jī)相非極性有機(jī)相中親中親水性基團(tuán)自發(fā)形成的水性基團(tuán)自發(fā)形成的內(nèi)含微小水滴的、內(nèi)含微小水滴的、空間尺度僅為納米級(jí)的聚集體空間尺度僅為納米級(jí)的聚集體。所以表。所以表面活性劑是反膠束溶液形成的關(guān)鍵。面活性劑是反膠束溶液形成的關(guān)鍵。反膠團(tuán)萃取具有成本低、溶劑可反復(fù)使用、萃取率和反膠團(tuán)萃取具有成本低、溶劑可反復(fù)使用、萃取率和反萃取率都很高等突出的優(yōu)點(diǎn)；反萃取率都很高等突出的優(yōu)點(diǎn)；反膠團(tuán)萃取還有可能解決外源蛋白的降解，即蛋白質(zhì)反膠團(tuán)萃取還有可能解決外源蛋白的降解，即蛋白質(zhì)( (胞內(nèi)酶胞內(nèi)酶) )在非細(xì)胞環(huán)境中迅速失活的問題；在非細(xì)胞環(huán)境中迅速失活的問

4、題；由于構(gòu)成反膠團(tuán)的表面活性劑往往具有溶解細(xì)胞的能由于構(gòu)成反膠團(tuán)的表面活性劑往往具有溶解細(xì)胞的能力，因此可用于直接從整細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)和酶。力，因此可用于直接從整細(xì)胞中提取蛋白質(zhì)和酶。 可見，反膠團(tuán)萃取技術(shù)為蛋白質(zhì)的分離提取開辟了可見，反膠團(tuán)萃取技術(shù)為蛋白質(zhì)的分離提取開辟了一條具有工業(yè)開發(fā)前景的新途徑。一條具有工業(yè)開發(fā)前景的新途徑。優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：78l具有分子識(shí)別并允許選擇性透過的半透具有分子識(shí)別并允許選擇性透過的半透膜功能；膜功能；l在疏水性環(huán)境中具有使親水性大分子保在疏水性環(huán)境中具有使親水性大分子保持活性功能。持活性功能。9l將表面活性劑溶于水中，當(dāng)其濃度超過將表面活性劑溶于水中，當(dāng)其濃度超

5、過臨界膠團(tuán)濃度臨界膠團(tuán)濃度(CMC)時(shí)，表面活性劑就時(shí)，表面活性劑就會(huì)在水溶液中聚集在一起而形成聚集體，會(huì)在水溶液中聚集在一起而形成聚集體，在通常情況下，這種聚集體是水溶液中在通常情況下，這種聚集體是水溶液中的膠團(tuán)，稱為正常膠團(tuán)的膠團(tuán)，稱為正常膠團(tuán)(normal micelle)。l在膠團(tuán)中，表面活性劑的排列方向是極在膠團(tuán)中，表面活性劑的排列方向是極性基團(tuán)在外，與水接觸，非極性基團(tuán)在性基團(tuán)在外，與水接觸，非極性基團(tuán)在內(nèi)，形成一個(gè)非極性的核心、在此核心內(nèi)，形成一個(gè)非極性的核心、在此核心可以溶解非極性物質(zhì)?？梢匀芙夥菢O性物質(zhì)。10若將表面活性劑溶于非極性的有機(jī)溶劑中，并使其濃若將表面活性劑溶于非極

6、性的有機(jī)溶劑中，并使其濃度超過臨界膠團(tuán)濃度度超過臨界膠團(tuán)濃度( (CMC) )，便會(huì)在有機(jī)溶劑內(nèi)形成便會(huì)在有機(jī)溶劑內(nèi)形成聚集體，這種聚集體稱為反膠團(tuán)，其結(jié)構(gòu)示意見圖聚集體，這種聚集體稱為反膠團(tuán)，其結(jié)構(gòu)示意見圖b。在反膠團(tuán)中，表面活性劑的非極性基團(tuán)在外與非極性的在反膠團(tuán)中，表面活性劑的非極性基團(tuán)在外與非極性的有機(jī)溶劑接觸，而極性基團(tuán)則排列在內(nèi)形成一個(gè)極性核有機(jī)溶劑接觸，而極性基團(tuán)則排列在內(nèi)形成一個(gè)極性核( (po1ar core) )。11l此極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力，極此極性核具有溶解極性物質(zhì)的能力，極性核溶解水后，就形成了性核溶解水后，就形成了“水池水池”(water pool)。當(dāng)含有

7、此種反膠團(tuán)的有機(jī)溶劑與當(dāng)含有此種反膠團(tuán)的有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)的水溶液接觸后，蛋白質(zhì)及其他蛋白質(zhì)的水溶液接觸后，蛋白質(zhì)及其他親水物質(zhì)能夠通過螯合作用進(jìn)入此親水物質(zhì)能夠通過螯合作用進(jìn)入此“水水池池”。l由于周圍水層和極性基團(tuán)的保護(hù)，保持由于周圍水層和極性基團(tuán)的保護(hù)，保持了蛋白質(zhì)的天然構(gòu)型，不會(huì)造成失活。了蛋白質(zhì)的天然構(gòu)型，不會(huì)造成失活。蛋白質(zhì)的溶解過程和溶解后的情況示意蛋白質(zhì)的溶解過程和溶解后的情況示意于圖中。于圖中。12bacC增溶、乳化、潤(rùn)增溶、乳化、潤(rùn) 濕、濕、殺菌、去污、起泡和殺菌、去污、起泡和消泡等消泡等二、表面活性劑二、表面活性劑（一）表面活性劑的概念（一）表面活性劑的概念 表面張力表面張

8、力：一種使表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，一種使表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，并使表面自動(dòng)收縮至最小面積的力并使表面自動(dòng)收縮至最小面積的力, ,現(xiàn)象見圖1。 表面活性：使液體表面張力下降的性質(zhì)。表面活性：使液體表面張力下降的性質(zhì)。 表面活性物質(zhì)：能使液體表面張力下降的物質(zhì)。表面活性物質(zhì)：能使液體表面張力下降的物質(zhì)。 表面活性劑：具有很強(qiáng)的表面活性表面活性劑：具有很強(qiáng)的表面活性、能夠顯著降能夠顯著降低液體表面張力的物質(zhì)。低液體表面張力的物質(zhì)。圖圖1 荷葉上的水珠的表面張力作用現(xiàn)象荷葉上的水珠的表面張力作用現(xiàn)象OOOOOOOOWWW（肥皂（肥皂RCOO-）（二）結(jié)構(gòu)特征（二）結(jié)構(gòu)特征親油的非極親油的非極

9、性烴鏈性烴鏈親水的極性親水的極性基團(tuán)基團(tuán)雙親性分子結(jié)構(gòu)雙親性分子結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度不長(zhǎng)度不少于少于8個(gè)個(gè)碳原子碳原子羧酸磺酸羧酸磺酸硫酸及其硫酸及其鹽或羥基鹽或羥基酰胺基等酰胺基等（三）表面活性劑的分類u陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑u陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑u兩性離子表面活性劑兩性離子表面活性劑u非離子表面活性劑非離子表面活性劑1 1陰離子表面活性劑陰離子表面活性劑（1）肥皂類）肥皂類 通式（通式（RCOO）n Mn+（2）硫酸化物）硫酸化物 通式通式ROSO3M+（3）磺酸化物）磺酸化物 通式通式 RSO3M+堿金屬皂：堿金屬皂：O/W堿土金屬皂：堿土金屬皂：W/O有機(jī)胺皂：三乙醇胺皂有機(jī)

10、胺皂：三乙醇胺皂硫酸化蓖麻油、硫酸化蓖麻油、月桂醇硫酸鈉、月桂醇硫酸鈉、十六烷基硫酸鈉等十六烷基硫酸鈉等阿洛索阿洛索-OT、十二烷基、十二烷基苯磺酸鈉苯磺酸鈉、甘膽酸鈉等、甘膽酸鈉等良好的乳化能良好的乳化能力，但易被酸力，但易被酸破壞，一般供破壞，一般供外用外用乳化能力很強(qiáng)，乳化能力很強(qiáng)，較穩(wěn)定。主要較穩(wěn)定。主要用作外用軟膏用作外用軟膏的乳化劑的乳化劑滲透力強(qiáng)，去污力滲透力強(qiáng)，去污力強(qiáng)，為優(yōu)良洗滌劑強(qiáng)，為優(yōu)良洗滌劑2 2陽離子表面活性劑陽離子表面活性劑 3 3兩性兩性離子表面活性劑離子表面活性劑l通式通式RNH3 Xl主要有苯扎氯銨和苯扎主要有苯扎氯銨和苯扎溴銨（新潔爾滅）等。溴銨（新潔爾滅）

11、等。l堿性水溶液中呈陰離子表堿性水溶液中呈陰離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很好面活性劑的性質(zhì)，具有很好的起泡、去污作用；的起泡、去污作用；l酸性溶液中則呈陽離子表酸性溶液中則呈陽離子表面活性劑的性質(zhì)，具有很強(qiáng)面活性劑的性質(zhì)，具有很強(qiáng)的殺菌能力。的殺菌能力。l天然品卵磷脂天然品卵磷脂l合成品氨基酸型與甜菜合成品氨基酸型與甜菜堿型。堿型。u脂肪酸甘油酯脂肪酸甘油酯u脂肪酸山梨坦（司盤、脂肪酸山梨坦（司盤、Span ）u聚山梨酯（吐溫、聚山梨酯（吐溫、Tween)u聚氧乙烯脂肪酸酯（賣澤、聚氧乙烯脂肪酸酯（賣澤、Myrij）u聚氧乙烯脂肪醇醚（芐澤、聚氧乙烯脂肪醇醚（芐澤、Brij）u聚氧乙烯聚氧乙烯-

12、聚氧丙烯共聚物（泊洛沙姆、聚氧丙烯共聚物（泊洛沙姆、Poloxamer） 商品商品 名為普流羅尼克（名為普流羅尼克（Pluronic） 4 4非離子表面活性劑非離子表面活性劑主要用作主要用作W/O型輔助乳化劑型輔助乳化劑HLB值：值：8.6 W/O型乳化劑型乳化劑HLB值：值：8增溶劑、潤(rùn)濕劑、增溶劑、潤(rùn)濕劑、 O/W型乳化劑型乳化劑HLB值較高，值較高，作增溶劑、作增溶劑、O/W型乳化劑型乳化劑Poloxamer188系系O/W型乳化劑，可型乳化劑，可用于靜脈乳劑用于靜脈乳劑 20表面活性劑表面活性劑 表面活性劑是由親水憎油的極性基團(tuán)和親油憎水的非極性表面活性劑是由親水憎油的極性基團(tuán)和親油憎

13、水的非極性基團(tuán)兩部分組成的兩性分子，可分為陰離子表面活性劑、陽離基團(tuán)兩部分組成的兩性分子，可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子型表面活性劑，它們都可用于形成反膠子表面活性劑和非離子型表面活性劑，它們都可用于形成反膠團(tuán)。常用的表面活性劑及相應(yīng)的有機(jī)溶劑見表團(tuán)。常用的表面活性劑及相應(yīng)的有機(jī)溶劑見表21 在反膠束萃取蛋白質(zhì)的研究中，用得最多的是陰在反膠束萃取蛋白質(zhì)的研究中，用得最多的是陰離子表面活性劑離子表面活性劑AOT(Aerosol OT)AOT(Aerosol OT)，其化學(xué)名為丁二其化學(xué)名為丁二酸酸2 2乙基己基酯磺酸鈉，結(jié)構(gòu)式見圖乙基己基酯磺酸鈉，結(jié)構(gòu)式見圖22 這種表面活性劑

14、容易獲得，其特點(diǎn)是這種表面活性劑容易獲得，其特點(diǎn)是具有雙鏈，具有雙鏈，極性基團(tuán)較小、形成反膠束時(shí)不需加助表極性基團(tuán)較小、形成反膠束時(shí)不需加助表面活性劑，并且所形成的反膠束較大，半面活性劑，并且所形成的反膠束較大，半徑為徑為170170nmnm，有利于大分子蛋白質(zhì)進(jìn)入。有利于大分子蛋白質(zhì)進(jìn)入。23(1)CTAB(cetyl-methyl-ammonium bromide)溴溴化十六烷基三甲胺化十六烷基三甲胺/十六烷基三甲基胺溴十六烷基三甲基胺溴常使用的陽離子表面活性劑名稱和結(jié)構(gòu)如下：常使用的陽離子表面活性劑名稱和結(jié)構(gòu)如下：24(2)DDAB (didodecyldimethyl ammonium

15、 bromide)溴化十二烷基二甲銨溴化十二烷基二甲銨25(3) TOMAC (triomethyl-ammonium chloride)氯化三氯化三辛基甲銨辛基甲銨將陽離子表面活性將陽離子表面活性劑如劑如CTABCTAB溶于有機(jī)溶于有機(jī)溶劑形成反膠團(tuán)時(shí)，溶劑形成反膠團(tuán)時(shí)，與與AOTAOT不同，還需不同，還需加入一定量的助溶加入一定量的助溶劑劑( (助表面活性劑助表面活性劑) )。這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诮Y(jié)這是因?yàn)樗鼈冊(cè)诮Y(jié)構(gòu)上的差異造成的。構(gòu)上的差異造成的。26l1.反膠團(tuán)的物理化學(xué)特征反膠團(tuán)的物理化學(xué)特征27臨界膠團(tuán)濃度臨界膠團(tuán)濃度(Critical Micelle Concentration CMC

16、)臨界膠團(tuán)濃度臨界膠團(tuán)濃度, ,是膠團(tuán)形成時(shí)所需表面活性劑的最低是膠團(tuán)形成時(shí)所需表面活性劑的最低濃度，用濃度，用CMC來表示，這是體系特性，與表面活性劑來表示，這是體系特性，與表面活性劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)、溶劑、溫度和壓力等因素有關(guān)。的化學(xué)結(jié)構(gòu)、溶劑、溫度和壓力等因素有關(guān)。CMC的數(shù)值可通過測(cè)定各種物理性質(zhì)的突變的數(shù)值可通過測(cè)定各種物理性質(zhì)的突變( (如表面如表面張力、滲透壓等張力、滲透壓等) )來確定。來確定。由于實(shí)驗(yàn)方法不同，所得的由于實(shí)驗(yàn)方法不同，所得的CMC值往往難于完全一致，值往往難于完全一致，但是突變點(diǎn)總是落在一個(gè)很窄的濃度范圍內(nèi)，故用但是突變點(diǎn)總是落在一個(gè)很窄的濃度范圍內(nèi)，故用CMC范圍

17、來表示更為方便。范圍來表示更為方便。28lWC水水/C表表W W越大，表示反膠團(tuán)的半徑越大。越大，表示反膠團(tuán)的半徑越大。29l注入法：將含有蛋白質(zhì)的水溶液直接注入到含注入法：將含有蛋白質(zhì)的水溶液直接注入到含有表面活性劑的非極性有機(jī)溶劑中，然后進(jìn)行有表面活性劑的非極性有機(jī)溶劑中，然后進(jìn)行攪拌直到形成透明的溶液。過程快，較好的控?cái)嚢柚钡叫纬赏该鞯娜芤?。過程快，較好的控制反膠團(tuán)的直徑和含水量。制反膠團(tuán)的直徑和含水量。l相轉(zhuǎn)移法：將含有蛋白質(zhì)的水相與含有表面活相轉(zhuǎn)移法：將含有蛋白質(zhì)的水相與含有表面活性劑的有機(jī)相接觸，在緩慢的攪拌一部分蛋白性劑的有機(jī)相接觸，在緩慢的攪拌一部分蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)入有機(jī)相。過程較慢，

18、可在有機(jī)溶劑相中質(zhì)轉(zhuǎn)入有機(jī)相。過程較慢，可在有機(jī)溶劑相中獲得較高的蛋白質(zhì)溶液。獲得較高的蛋白質(zhì)溶液。l溶解法：將含有反膠團(tuán)的有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)粉溶解法：將含有反膠團(tuán)的有機(jī)溶劑與蛋白質(zhì)粉末一起攪拌，使蛋白質(zhì)進(jìn)入反膠團(tuán)。對(duì)非水溶末一起攪拌，使蛋白質(zhì)進(jìn)入反膠團(tuán)。對(duì)非水溶性蛋白質(zhì)可用此法。性蛋白質(zhì)可用此法。3031bacC是有機(jī)相是有機(jī)相水相間的分配萃取，水相間的分配萃取，是從主體水相向溶解于有機(jī)溶是從主體水相向溶解于有機(jī)溶劑相中納米級(jí)、均一且穩(wěn)定的、劑相中納米級(jí)、均一且穩(wěn)定的、分散的反膠團(tuán)微水相中的分配。分散的反膠團(tuán)微水相中的分配。32bc特點(diǎn)：特點(diǎn)：萃取進(jìn)入有機(jī)相的生物大分子萃取進(jìn)入有機(jī)相的生物大分

19、子被表面活性分子所屏蔽，避免了與有機(jī)被表面活性分子所屏蔽，避免了與有機(jī)溶劑相直接接觸而引起的變性、失活；溶劑相直接接觸而引起的變性、失活；同時(shí)反膠團(tuán)微水相體積最多僅占有機(jī)相同時(shí)反膠團(tuán)微水相體積最多僅占有機(jī)相的幾個(gè)百分點(diǎn)，是一個(gè)濃縮的過程。的幾個(gè)百分點(diǎn)，是一個(gè)濃縮的過程。33反膠團(tuán)的溶解作用反膠團(tuán)的溶解作用 由于反膠團(tuán)內(nèi)存在微水池，故可溶解氨基酸、肽由于反膠團(tuán)內(nèi)存在微水池，故可溶解氨基酸、肽和蛋白質(zhì)等生物分子，為生物分子提供易于生存的親和蛋白質(zhì)等生物分子，為生物分子提供易于生存的親水微環(huán)境。因此，反膠團(tuán)萃取可用于氨基酸、肽和蛋水微環(huán)境。因此，反膠團(tuán)萃取可用于氨基酸、肽和蛋白質(zhì)等生物分子的分離純化

20、，特別是蛋白質(zhì)類生物大白質(zhì)等生物分子的分離純化，特別是蛋白質(zhì)類生物大分子。分子。34( (a)a)為水殼模型，蛋白質(zhì)位于水池的中心，周圍為水殼模型，蛋白質(zhì)位于水池的中心，周圍存在的水層將其與反膠團(tuán)壁存在的水層將其與反膠團(tuán)壁( (表面活性劑表面活性劑) )隔開；隔開；( (b)b)蛋白質(zhì)分子表面存在強(qiáng)烈疏水區(qū)域，該疏水蛋白質(zhì)分子表面存在強(qiáng)烈疏水區(qū)域，該疏水區(qū)域直接與有機(jī)相接觸；區(qū)域直接與有機(jī)相接觸；( (c)c)蛋白質(zhì)吸附于反膠團(tuán)內(nèi)壁；蛋白質(zhì)吸附于反膠團(tuán)內(nèi)壁；( (d)d)蛋白質(zhì)的疏水區(qū)與幾個(gè)反膠團(tuán)的表面活性劑蛋白質(zhì)的疏水區(qū)與幾個(gè)反膠團(tuán)的表面活性劑疏水尾發(fā)生相互作用，被幾個(gè)小反膠團(tuán)所疏水尾發(fā)生相

21、互作用，被幾個(gè)小反膠團(tuán)所“溶溶解解”。35l表面性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)可能以不同的形表面性質(zhì)不同的蛋白質(zhì)可能以不同的形式溶解于反膠團(tuán)相式溶解于反膠團(tuán)相，但對(duì)于親水性蛋白但對(duì)于親水性蛋白質(zhì)，目前普遍接受的是水殼模型。質(zhì)，目前普遍接受的是水殼模型。bcda反膠團(tuán)的溶解作用反膠團(tuán)的溶解作用37l反膠團(tuán)有哪些有用的特征可用于生物物反膠團(tuán)有哪些有用的特征可用于生物物質(zhì)的分離？質(zhì)的分離？l將反膠團(tuán)萃取技術(shù)與其他蛋白質(zhì)分離技將反膠團(tuán)萃取技術(shù)與其他蛋白質(zhì)分離技術(shù)相比較，指出它們各自的適用場(chǎng)合？術(shù)相比較，指出它們各自的適用場(chǎng)合？ l影響反膠束萃取蛋白質(zhì)的主要因素？影響反膠束萃取蛋白質(zhì)的主要因素？ 38l胱氨酸是白色六

22、角形板狀晶體或結(jié)晶粉胱氨酸是白色六角形板狀晶體或結(jié)晶粉末，不溶于乙醇、乙醚，難溶于水。易末，不溶于乙醇、乙醚，難溶于水。易溶于酸、堿溶液，但在熱堿溶液中可被溶于酸、堿溶液，但在熱堿溶液中可被分解。分解。 l胱氨酸比半胱氨酸穩(wěn)定，在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成胱氨酸比半胱氨酸穩(wěn)定，在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成半胱氨酸后參與蛋白質(zhì)合成和各種代謝半胱氨酸后參與蛋白質(zhì)合成和各種代謝過程，有促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)和防止皮膚老化過程，有促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)和防止皮膚老化等作用。等作用。39l臨床上用于治療膀胱炎、各種禿發(fā)癥、肝炎、臨床上用于治療膀胱炎、各種禿發(fā)癥、肝炎、神經(jīng)痛、中毒性病癥、放射損傷以及各種原因神經(jīng)痛、中毒性病癥、放射損傷以及各種原因引起的巨

23、細(xì)胞減少癥，并是治療一些藥物中毒引起的巨細(xì)胞減少癥，并是治療一些藥物中毒等的特效藥。在食品工業(yè)、生化及營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究等的特效藥。在食品工業(yè)、生化及營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。l胱氨酸存在于人發(fā)、豬毛、羊毛、馬毛、羽毛胱氨酸存在于人發(fā)、豬毛、羊毛、馬毛、羽毛及動(dòng)物角等的蛋白質(zhì)中，其中人發(fā)含量最高，及動(dòng)物角等的蛋白質(zhì)中，其中人發(fā)含量最高，達(dá)。胱氨酸是氨基酸中最難溶于水的一種，達(dá)。胱氨酸是氨基酸中最難溶于水的一種，因此可利用這種特性，通過酸性水解，從廢雜因此可利用這種特性，通過酸性水解，從廢雜豬毛、人發(fā)、雞毛、羊毛等角蛋白中，分離提豬毛、人發(fā)、雞毛、羊毛等角蛋白中，分離提取胱氨酸。

24、取胱氨酸。 常規(guī)提取工藝常規(guī)提取工藝 上清液（回收氨基酸） 廢雜毛（豬毛、人發(fā)等） 清洗 干燥廢雜毛 水解 水解液 中和 胱氨酸粗品 提純 沉淀物（粗品） 濾液（棄去） 結(jié)晶 精制 干燥 精品 41l清洗：清洗：除去廢雜毛內(nèi)混雜的泥沙、石塊、除去廢雜毛內(nèi)混雜的泥沙、石塊、草木、鐵雜物等，用草木、鐵雜物等，用6060C C左右的熱水，左右的熱水，加少量洗滌劑，攪拌洗滌加少量洗滌劑，攪拌洗滌4 46 6分鐘，洗分鐘，洗去吸附在雜毛上的油脂，然后撈出，再去吸附在雜毛上的油脂，然后撈出，再用清水沖洗干凈，濾干，放在通風(fēng)處曬用清水沖洗干凈，濾干，放在通風(fēng)處曬干或烘干備用。干或烘干備用。42l按廢雜毛的量

25、，先量取按廢雜毛的量，先量取2 2倍倍3030工業(yè)鹽酸，加工業(yè)鹽酸，加入到玻璃鋼或搪瓷水解罐中，通蒸氣加熱到入到玻璃鋼或搪瓷水解罐中，通蒸氣加熱到70708080，立即投入已清洗曬干的廢雜毛適量，立即投入已清洗曬干的廢雜毛適量，繼續(xù)加熱，間隙攪拌，使溫度均勻。繼續(xù)加熱，間隙攪拌，使溫度均勻。l升溫到升溫到100100C C時(shí)開始記溫，每隔半小時(shí)記溫時(shí)開始記溫，每隔半小時(shí)記溫1 1次，在次，在1 1小時(shí)內(nèi)升溫至小時(shí)內(nèi)升溫至110110左右左右( (即罐溫即罐溫) )，以后繼續(xù)維持罐壓千帕以后繼續(xù)維持罐壓千帕( (氣壓氣壓490490千帕千帕) )，水解，水解1313個(gè)小時(shí)左右個(gè)小時(shí)左右( (用玻

26、璃鋼盤管加熱，水解時(shí)間用玻璃鋼盤管加熱，水解時(shí)間可縮短為可縮短為6 67 7小時(shí)小時(shí)) )，水解期間要有回流裝置，水解期間要有回流裝置，保證水解酸度，使水解更完全。水解時(shí)間可從保證水解酸度，使水解更完全。水解時(shí)間可從水解罐內(nèi)溶液溫度達(dá)水解罐內(nèi)溶液溫度達(dá)100100C C時(shí)計(jì)算起。時(shí)計(jì)算起。水解：水解：43l水解完全后，停止回流水解完全后，停止回流( (回收的鹽酸可重回收的鹽酸可重用用) )，立即趁熱過濾。這時(shí)過濾很困難，立即趁熱過濾。這時(shí)過濾很困難，應(yīng)先用玻璃布抽濾除去大的黑腐質(zhì)，然應(yīng)先用玻璃布抽濾除去大的黑腐質(zhì)，然后再用雙層紗布抽濾，將濾液移到中和后再用雙層紗布抽濾，將濾液移到中和鍋或缸中，

27、濾液用鍋或缸中，濾液用1:11:1的鹽酸沖洗的鹽酸沖洗2 23 3次，次，沖洗液一并倒入中和鍋或缸內(nèi)，準(zhǔn)備中沖洗液一并倒入中和鍋或缸內(nèi)，準(zhǔn)備中和。和。 44l將過濾好的濾液趁熱在攪拌下加入濃度將過濾好的濾液趁熱在攪拌下加入濃度30304040氫氧化鈉氫氧化鈉( (工業(yè)燒堿工業(yè)燒堿) )溶液，溶液，當(dāng)中和到當(dāng)中和到pHpH值達(dá)時(shí)，停止加堿液，然后值達(dá)時(shí)，停止加堿液，然后改用醋酸鈉飽和溶液中和到改用醋酸鈉飽和溶液中和到pHpH值為左右，值為左右，停止攪拌，靜置停止攪拌，靜置10101212小時(shí)，用滌綸布小時(shí)，用滌綸布過濾沉淀物，甩干或吊干過濾沉淀物，甩干或吊干( (抽濾液可供回抽濾液可供回收谷氨酸

28、或制備化學(xué)醬油收谷氨酸或制備化學(xué)醬油) )，即得粗品。，即得粗品。中和時(shí)溫度應(yīng)保持在中和時(shí)溫度應(yīng)保持在5050左右，而且要左右，而且要在半小時(shí)內(nèi)完成。在半小時(shí)內(nèi)完成。 中和：中和：45l稱取適量的胱氨酸粗品，加入粗品量稱取適量的胱氨酸粗品，加入粗品量131314 14 的工業(yè)鹽酸的工業(yè)鹽酸( (濃度為濃度為3030) )，攪拌，攪拌3030分鐘左右，分鐘左右，等粗品全部溶解后，再加入活性炭粉等粗品全部溶解后，再加入活性炭粉( (按每按每100100千克粗品加千克粗品加4 45 5千克活性炭粉投料千克活性炭粉投料) )，加熱到，加熱到909098 98 ，在此溫度下恒溫?cái)嚢瑁诖藴囟认潞銣財(cái)嚢?

29、 23 3小時(shí)。小時(shí)。然后過濾脫色液然后過濾脫色液( (回收活性炭粉，再生后可重回收活性炭粉，再生后可重用用) )，濾液加熱到，濾液加熱到80808585，在攪拌下加入濃，在攪拌下加入濃度度3030氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)氫氧化鈉溶液，調(diào)節(jié)pHpH值至?xí)r，停止加值至?xí)r，停止加堿液，靜置，使結(jié)晶沉淀完全。虹吸上清液堿液，靜置，使結(jié)晶沉淀完全。虹吸上清液( (可供回收胱氨酸和酪氨酸可供回收胱氨酸和酪氨酸) )，底部沉淀濾干后，底部沉淀濾干后可離心甩干或直接用吊包吊干，即得灰白色的可離心甩干或直接用吊包吊干，即得灰白色的提純胱氨酸粗品。提純胱氨酸粗品。提純：提純：46l稱取適量胱氨酸提純后的粗品，加入稱取

30、適量胱氨酸提純后的粗品，加入5 5倍量的倍量的1 1：1212的鹽酸，加熱到的鹽酸，加熱到4040時(shí)，加入時(shí)，加入5 5骨炭粉骨炭粉( (按按粗品量加粗品量加) )，升溫到，升溫到6060，保溫?cái)嚢瑁財(cái)嚢? 1小時(shí)。然小時(shí)。然后用布氏漏斗過濾，濾液再經(jīng)后用布氏漏斗過濾，濾液再經(jīng)3 3號(hào)重熔漏斗過號(hào)重熔漏斗過濾，濾液應(yīng)無色透明，如仍帶色，再進(jìn)行脫色濾，濾液應(yīng)無色透明，如仍帶色，再進(jìn)行脫色處理。處理。l將濾液移入搪瓷缸中，攪拌下加入將濾液移入搪瓷缸中，攪拌下加入1010氨水調(diào)氨水調(diào)節(jié)溶液節(jié)溶液pHpH值至，靜置值至，靜置5 56 6天，即有胱氨酸精品天，即有胱氨酸精品析出，過濾出結(jié)晶，用無離子

31、水洗至無氯離子，析出，過濾出結(jié)晶，用無離子水洗至無氯離子，用吊布吊干后放入搪瓷盤中在烘箱內(nèi)烘干用吊布吊干后放入搪瓷盤中在烘箱內(nèi)烘干( (保保持溫度在持溫度在60 60 左右左右) )或真空干燥，即得產(chǎn)品?；蛘婵崭稍铮吹卯a(chǎn)品。精制、干燥精制、干燥 ：4748l(1)外觀：產(chǎn)品為白色有光澤的六角外觀：產(chǎn)品為白色有光澤的六角形片狀結(jié)晶粉末，在水中微溶，不形片狀結(jié)晶粉末，在水中微溶，不溶于酸和有機(jī)溶劑，能溶于無機(jī)酸溶于酸和有機(jī)溶劑，能溶于無機(jī)酸中。中。l(2)熔點(diǎn)：產(chǎn)品的熔點(diǎn)為熔點(diǎn)：產(chǎn)品的熔點(diǎn)為258261。49l(3)比旋光度：比旋光度：產(chǎn)品在產(chǎn)品在25的比旋光度的比旋光度應(yīng)為一應(yīng)為一195C一一

32、213C。將樣品放在。將樣品放在105恒溫烘箱中干燥恒溫烘箱中干燥2小時(shí)以上，然后小時(shí)以上，然后精確稱樣精確稱樣2克，加克，加1摩爾升鹽酸，將其摩爾升鹽酸，將其溶解成溶解成50毫升的溶液，按中國(guó)藥典附錄毫升的溶液，按中國(guó)藥典附錄所載方法測(cè)定。所載方法測(cè)定。l比旋光度計(jì)算公式：比旋光度計(jì)算公式： 25 180a aD = + 1.99（25t） L*d5051l平面偏振光通過含有某些光學(xué)活性的化合物溶平面偏振光通過含有某些光學(xué)活性的化合物溶液時(shí)，能引起旋光現(xiàn)象，使偏振光的平面向左液時(shí)，能引起旋光現(xiàn)象，使偏振光的平面向左或向右旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，稱為旋光度。或向右旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的度數(shù)，稱為旋光度。l藥典

33、系用鈉光譜的藥典系用鈉光譜的D線線(589.3nm)測(cè)定旋光度，測(cè)定旋光度，測(cè)定管長(zhǎng)度為測(cè)定管長(zhǎng)度為1dm，測(cè)定溫度為，測(cè)定溫度為20。 l測(cè)定旋光度時(shí)，將測(cè)定管用供試液體或溶液測(cè)定旋光度時(shí)，將測(cè)定管用供試液體或溶液（取固體供試品，按各藥品項(xiàng)下的方法制成）（取固體供試品，按各藥品項(xiàng)下的方法制成）沖洗數(shù)次，緩緩注入供試液體或溶液適量置于沖洗數(shù)次，緩緩注入供試液體或溶液適量置于旋光計(jì)內(nèi)檢測(cè)讀數(shù)，即得供試液的旋光度。使旋光計(jì)內(nèi)檢測(cè)讀數(shù)，即得供試液的旋光度。使偏振光向右旋轉(zhuǎn)者（順時(shí)針方向）為右旋，以偏振光向右旋轉(zhuǎn)者（順時(shí)針方向）為右旋，以“”符號(hào)表示；使偏振光向左旋轉(zhuǎn)者符號(hào)表示；使偏振光向左旋轉(zhuǎn)者(反

34、時(shí)反時(shí)針方向針方向)為左旋，以為左旋，以“”符號(hào)表示。符號(hào)表示。52l(4)干燥失重干燥失重：將樣品放入將樣品放入105恒溫恒溫箱中干燥至恒重，失重不得超過。箱中干燥至恒重，失重不得超過。l(5)澄明度澄明度：精確稱取克樣品，加精確稱取克樣品，加13鹽酸溶液鹽酸溶液10毫升，振蕩溶解，溶液毫升，振蕩溶解，溶液應(yīng)無色透明或幾乎透明。應(yīng)無色透明或幾乎透明。 5354l(6)氯化物測(cè)定：氯化物測(cè)定：精確稱取樣品，加精確稱取樣品，加1molL硝酸硝酸10mL，使之溶解，再加水，使之溶解，再加水稀釋至稀釋至50mL。用。用10mL移液管吸取移液管吸取10mL該溶液于一燒杯中，再加蒸餾水該溶液于一燒杯中，

35、再加蒸餾水40mL，1mol/L硝酸硝酸1mL，1molL硝酸銀溶液硝酸銀溶液1mL，搖勻。，搖勻。l另外取氯化物標(biāo)準(zhǔn)液另外取氯化物標(biāo)準(zhǔn)液(1mL含氯離子，按含氯離子，按上法同樣處理，前者的渾濁度不應(yīng)大于上法同樣處理，前者的渾濁度不應(yīng)大于后者，即含氯量后者，即含氯量。 55l(7)殘?jiān)鼫y(cè)定：殘?jiān)鼫y(cè)定：分別精確稱取樣品分別精確稱取樣品4克、克、2克各置于恒重的白磁坩鍋或白金坩鍋中，克各置于恒重的白磁坩鍋或白金坩鍋中，在在600800高溫電爐中炭化，冷卻后高溫電爐中炭化，冷卻后即可測(cè)出殘?jiān)亓考纯蓽y(cè)出殘?jiān)亓?0.001)。 56l (8)重金屬檢測(cè)：重金屬檢測(cè)：取上述取上述4g樣品灼樣品灼燒后的

36、殘?jiān)糜跓校訜蟮臍堅(jiān)糜跓?，?2mL2molL鹽酸和的鹽酸和的1molL硝硝酸，在水浴上蒸干，再加酸，在水浴上蒸干，再加1 1molL稀醋酸稀醋酸2mL、蒸餾水、蒸餾水8mL，然后移，然后移入入50mL納氏比色管中，加納氏比色管中，加1molL硫化氫溶液硫化氫溶液10mL，加水至刻度，搖，加水至刻度，搖勻，在暗處放置勻，在暗處放置10分鐘以上，與標(biāo)分鐘以上，與標(biāo)準(zhǔn)鉛溶液比較，鉛含量不應(yīng)高于。準(zhǔn)鉛溶液比較，鉛含量不應(yīng)高于。 57l (9)鐵鹽檢驗(yàn)：鐵鹽檢驗(yàn)：取上述取上述2克樣品灼燒克樣品灼燒遺留的殘?jiān)跓校舆z留的殘?jiān)跓?，?摩爾升摩爾升鹽酸鹽酸12毫升、毫升、1摩爾升硝酸毫升，摩爾升硝酸毫升，在水浴中蒸干，再加在水浴中蒸干，再加12鹽酸鹽酸5毫升、毫升、蒸餾水蒸餾水10毫升，然后移入毫升，然后移入50毫升納毫升納氏比色管中，加氏比色管中，加10硫氰酸銨溶液硫氰酸銨溶液2毫升，如顯色，即與同樣處理后的毫升，如顯色，即與同樣處理后的6毫升標(biāo)準(zhǔn)液比較，不得更深毫升標(biāo)準(zhǔn)液比較，不得更深(0.001)。 58l(1